消防員全雙工通信：IDLH區(qū)域的必備生命線！

引言

您能使用帶PTT（一鍵通）的設(shè)備嗎？這樣做可能會引發(fā)災難。PTT的延遲可能會阻礙Mayday求救電話。本文將解釋消防員全雙工通信。您將學習到網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Mesh）和噪聲抑制等關(guān)鍵概念。您還將看到它們的安全防護功能。

 

為什么全雙工通信對IDLH中的消防員安全至關(guān)重要？

 

 

在IDLH區(qū)域，通信至關(guān)重要。說對話能拯救生命。通信錯誤也可能導致生命損失。我曾聽到一位隊長說：“一次‘Go’（執(zhí)行）實際上是‘No’（別動），這差點讓我們損失一名消防員。” 這種溝通不暢是實實在在的威脅。如此重大的問題可能在火災中發(fā)生。消防員全雙工通信就是答案。它允許您在沒有PTT按鈕的情況下進行實時互動。

 

它還簡化了指揮和控制操作。此外，它還有助于緊急救援小隊。全雙工意味著您可以同時通話和收聽。這一獨特功能可幫助您克服錯過的Mayday呼叫。關(guān)鍵信息的傳輸絕對沒有延遲。

 

是什么定義了消防員全雙工通信系統(tǒng)？

此類別中的通信系統(tǒng)具有獨特的組件。這些系統(tǒng)旨在在極端條件下提供可靠的語音通信。

 

同時通話/收聽

此功能與半雙工的老式對講機不同。在那些系統(tǒng)中，一次只有一個人可以通話。為了讓某人通話，所有數(shù)據(jù)都必須被壓縮。全雙工P2P（點對點）系統(tǒng)則不同。它們的收發(fā)器可同時處理雙向通信。許多參與者可以同時參與和交流。這是一個很棒的全雙工通信示例。通話像打電話一樣流暢。

 

免提操作

消防員必須解放雙手來攀爬或使用工具。一鍵通中的PTT按鈕是個問題。兩種系統(tǒng)都是PTT，但全雙工是免提PTT。用戶無需按按鈕即可發(fā)出命令。這意味著他們可以立即收到通知。此功能可提高安全性并減輕壓力。語音通信對于在IDLH區(qū)域作業(yè)的工作人員至關(guān)重要。

 

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò) (Mesh Networking)

這些系統(tǒng)使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)有助于在隧道等復雜結(jié)構(gòu)中通信。信號可能會被阻擋，但網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以解決這個問題。節(jié)點能夠自我修復網(wǎng)絡(luò)。此過程改善了廣域通信的范圍和覆蓋率。在受阻和復雜的區(qū)域中操作時，擴大范圍是關(guān)鍵。

 

最多8個信道

多個用戶可以同時使用八個信道進行直接的8信道通信。接收沒有限制。此設(shè)置有助于大型團隊。許多消防員團隊可以進行交流。他們可以通話而不會產(chǎn)生交叉干擾。這提高了效率。

 

IDLH 額定

對講機必須能夠承受嚴酷和惡劣的工作條件。運行的設(shè)備必須堅固耐用。模塊插座必須具有ESD（靜電放電）保護。它們還需要電源過壓保護。它們必須有硬件看門狗以防止崩潰。此設(shè)置可在極端條件下保護穩(wěn)定運行。這種保護有助于全雙工通信設(shè)備在極端條件下工作。NFPA 1802（美國國家消防協(xié)會標準）為此類裝備設(shè)定了新標準。

 

半雙工對講機如何危及消防員？

半雙工對講機的缺陷。這些設(shè)備在火場上會帶來某些風險。這些危險表明了為什么消防員全雙工通信是更好的選擇。

 

PTT 延遲

在半雙工系統(tǒng)中，您必須使用“一鍵通”。這意味著您必須按一個按鈕才能傳輸。此操作會導致延遲。您必須等待信道空閑。這在火災期間會成為問題。這種速度和效率之間的緊張關(guān)系變得棘手。一個很好的半雙工示例是單車道橋梁上的交通。

 

Mayday 信號被阻斷

對于消防員來說，Mayday呼救可能是他們?yōu)樯孀龀龅淖詈笥⒂聡L試。不幸的是，半雙工通信可能會阻斷這個呼叫。您是否曾遇到過這樣的情況：有人在說話，而您無法打斷？您的信息是緊急信息，必須傳達出去。在這種情況下存在潛在的安全隱患。在信道被占用的情況下是無法生存的。您可以大喊“停止！”或“當心！” 但系統(tǒng)不允許它通過。

 

溝通不暢

風險：在任何互動中，說和聽都至關(guān)重要。每一次通信缺失都有可能使負面影響成倍增加。一個錯誤的陳述被重復。這會導致不良后果和惡性循環(huán)。一個恰當?shù)睦邮且粋€錯誤的方法持續(xù)了四十年。缺乏清晰度導致了這一可怕的結(jié)果。有單工、半雙工和全雙工通信。半雙工最會增加這種風險。

 

無法打斷

在任何情況下打斷都是不禮貌的。但在火災和疏散的情況下，這是可以挽救生命的。在您看來，需要采用什么策略來最大程度地減少損失？這種無法糾正的挫敗感就是我們所說的“靜音按鈕”。半雙工系統(tǒng)就受限于這些障礙。坦率地說，正在說話的人沒有意識到您警告中迫在眉睫的危險。這是全雙工通信試圖糾正的基本缺陷。

 

順序通話

半雙工系統(tǒng)設(shè)計用于單向通信。這種設(shè)計意味著參與者必須輪流講話和傾聽。這種溝通不是最佳的。它也阻礙了團隊合作。有效的協(xié)調(diào)需要實時通信。實時通信效率更高。任何按順序進行的事情往往效率低下。這種低效率會扼殺救援行動。這就是為什么消防員全雙工通信是一種更優(yōu)越的方法。

 

消防員全雙工通信背后的關(guān)鍵技術(shù)！

圖表顯示了消防員通信技術(shù)，如網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh)、AES加密和LoRa。

現(xiàn)代消防員全雙工通信系統(tǒng)使用復雜的技術(shù)。該技術(shù)以清晰可靠的方式傳輸語音。

 

 

LoRa 芯片

LoRa 意為遠程。這種全雙工通信技術(shù)功耗不高。它還具有遠程能力。此功能有利于大面積覆蓋。頻率可以變化。這種可變性允許設(shè)計簡單的系統(tǒng)。來自 G-NiceRF 的可靠模塊經(jīng)常使用這項技術(shù)。

 

回聲消除

技術(shù)的進步意味著一個人可以同時講話和收聽。這種能力很容易產(chǎn)生回聲。高級算法用于消除回聲。這對于清晰的溝通至關(guān)重要。系統(tǒng)會清理路徑。它確保出站信號不與入站信號混合。這種對發(fā)射信號不干擾接收信號的關(guān)注對于最佳語音質(zhì)量至關(guān)重要。

 

AES 加密

每個模塊都必須保護其通信安全。您必須阻止任何未經(jīng)授權(quán)的收聽。這些模塊具有 AES 加密功能。AES 的全稱是高級加密標準。AES 加密并保護任何數(shù)據(jù)和語音通信。這種安全性對于指揮甚至私人通話都至關(guān)重要。它可以保護有關(guān)救援的敏感信息。

 

NR60 降噪

火災是混亂的。風、警報器和發(fā)動機都非常嘈雜。這樣的聲音會使對講機無法使用。有些模塊具有脈沖降噪功能。NR60 處理器就是一個例子。該處理器可消除不需要的音頻信號。這種消除對于極端噪聲環(huán)境中的通信至關(guān)重要。

 

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中繼

在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，中繼是使用轉(zhuǎn)發(fā)完成的。網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備都是一個中繼。設(shè)備從一個節(jié)點開始相互發(fā)送信號。此過程改善了網(wǎng)絡(luò)的范圍。它也提高了通信的便利性。如果一個節(jié)點被阻塞，系統(tǒng)會自動重新路由。此功能在隧道和其他大型結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要。這就形成了一個自組織、自修復的網(wǎng)絡(luò)。

 

消防員全雙工通信中的核心技術(shù) (G-NiceRF SA 系列)

技術(shù)	主要功能	關(guān)鍵規(guī)格	優(yōu)勢 (IDLH)	相關(guān)模塊/標準
LoRa 芯片	遠程射頻傳輸	433/868/915 MHz 頻段	廣域覆蓋 (6km+)	SA628F22 / SA628F39
回聲消除	防止 Tx/Rx 干擾	高級算法	清晰的同步通話/收聽	SA628F30 / SA618 系列
AES 加密	保護語音/數(shù)據(jù)安全	AES (高級加密標準)	防止竊聽	SA618 系列 / SA628F30
NR60 降噪	過濾背景噪音	NR60 處理器	過濾警報器/PASS/發(fā)動機噪音	SA628 Pro 系列 / SA628F22Pro
網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中繼	擴展網(wǎng)絡(luò)范圍	自組織/自修復	重新路由受阻信號	SA618/SA628 系列

 

克服噪音：全雙工 Vs. 模擬對講機在火災中的表現(xiàn)！

數(shù)字P25對講機在嘈雜、繁忙的地區(qū)很難使用。它們面臨的噪音比其他系統(tǒng)所能承受的要多。

 

 

聲碼器限制 (P25)

P25 數(shù)字對講機使用聲碼器。聲碼器將語音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)。在火場噪聲下，聲碼器不能很好地工作。它不能將聲音與語音分開。它為信號分配了錯誤的數(shù)字值。這會留下無法理解的音頻。這不是一個好情況。音頻清晰度上的缺乏是不安全的。G-NiceRF 系統(tǒng)專注于確保語音清晰度。它們?yōu)橄绬T全雙工通信解決了這個特定問題。

 

PASS 裝置問題

PASS（個人警報安全系統(tǒng)）裝置會發(fā)出響亮的警報。這種高頻噪聲對數(shù)字對講機不利。正如《FireRescue1》雜志指出的那樣，“P25聲碼器并非設(shè)計用于在火場遇到的高背景噪聲環(huán)境中運行。” P25聲碼器無法很好地處理這種聲音。它使音頻無法使用。這可能會阻斷Mayday呼叫?，F(xiàn)在，消防員需要幫助但無法傳輸?shù)那闆r成為可能。這是數(shù)字P25所困擾的問題。這在模擬系統(tǒng)中從來都不是問題。

 

SCBA（自給式呼吸器）失真

當消防員佩戴 SCBA 面罩時，他們會遇到語音失真問題。從面罩呼出的噪音很難處理。數(shù)字對講機因此問題而深受困擾。數(shù)字語音編解碼器工作得不好。因此，語音質(zhì)量受損。G-NiceRF 更注重模擬方面也就不足為奇了。

 

數(shù)字偽影

比較數(shù)字對講機和模擬對講機時，它們丟失信號的方式是不同的。對于模擬對講機，噪聲開始時很微弱，然后音量逐漸增大。這提供某種警告。但在數(shù)字對講機中，音頻保持清晰，然后突然失效。當信號較弱時，這種失真是數(shù)字偽影。所有音頻都會迅速丟失，不提供任何警告。

 

實施消防員全雙工通信的技巧！

實施消防員全雙工通信必須組織良好。這是成功實施的關(guān)鍵一步。

 

NFPA 1802: 裝備

購買符合 NFPA 1802 標準的設(shè)備。這包括指定用于危險區(qū)域的對講機。

 

用戶培訓：

培訓至關(guān)重要。使用 IAFF（國際消防員協(xié)會）計劃和 RAPS FGS 練習 Mayday 程序。

 

對講機放置：

對講的位置至關(guān)重要。我自己的團隊以慘痛的教訓學會了保護他們的裝備。我們現(xiàn)在培訓將對講機放在掛繩或口袋中。這個簡單的步驟可以防止熱損壞。

 

配件檢查：

確保所有遠程揚聲器麥克風 (RSM) 配件都正常工作。RSM 容易熔化。RSM 線也容易熔化。

 

定期演習：

將對講機納入任何類型設(shè)備的演習中。在任何類型的活動中都這樣做。穿著所有安全裝備進行練習。這有助于培養(yǎng)肌肉記憶。

 

NFPA 是否強制要求在IDLH操作中使用全雙工？

消防員在危險區(qū)域使用對講機和通信設(shè)備。

NFPA 對安全協(xié)議有一系列要求。然而，這些關(guān)于通信設(shè)備的要求卻相當令人費解。

 

NFPA 1561 對講機要求

NFPA 1561 涉及火災事故期間的通信。該標準對 IDLH 區(qū)域有特定要求。它規(guī)定，一個班組中至少有一名成員必須有對講機。其他每位班組成員必須有對講機或另一種電子通信方式。該標準沒有規(guī)定全雙工對講機。它只要求一個通信設(shè)備。

 

NFPA 1221 模擬戰(zhàn)術(shù)信道

NFPA 1221 也涉及作戰(zhàn)通信。它指出有一個指定的信道用于現(xiàn)場通信。這被稱為戰(zhàn)術(shù)信道。該戰(zhàn)術(shù)信道必須能夠使用簡單的模擬模式。這是要遵循的基本標準。設(shè)置此標準是因為模擬在G高背景噪聲下非?？煽俊Ｔ摌藴蕸]有說明或建議需要全雙工。

 

沒有全雙工強制規(guī)定

沒有全雙工通信的具體要求。NFPA 標準不要求它。它們只設(shè)定了最低要求，即模擬單工。然而，全雙工通信提供了更多的安全性。它解決了人們在模擬單工上互相干擾的問題。這是一種升級，而不是強制規(guī)定。

 

關(guān)注可靠性

NFPA 的目標是可靠性。對講機是救生工具。它必須在極端環(huán)境中運行。這就是制定 NFPA 1802 的原因。該標準對熱性能有規(guī)定。這些規(guī)定側(cè)重于對講機在極端高溫下的生存能力。只要對講機能工作，它是什么類型的雙工并不重要。G-NiceRF 制造的模塊就是為了這種可靠性。

 

互操作性需求

消防部門需要與其他機構(gòu)進行通信。這稱為互操作性。互操作性是 NFPA 標準的重要組成部分。這些標準要求系統(tǒng)為此而開發(fā)。P25 標準就是為此目的而設(shè)計的。但 P25 在噪音方面存在重大問題。消防員全雙工通信系統(tǒng)也可以是可互操作的。但是，它們需要成為區(qū)域計劃的一部分。

 

常見問題！

以下包含常見問題的答案。這些答案涉及裝備、P25 和安全標準。

 

SCBA 面罩會影響對講機信號嗎？

是的，SCBA 面罩確實會影響通信。面罩會使語音在物理上失真。話語變得難以辨認。這種失真對數(shù)字對講機來說是個問題。數(shù)字語音編解碼器不精確。它影響語音清晰度。語音放大器確實有幫助。但全雙工通信的例子表明這仍然是一個因素。

 

P25 數(shù)字對講機的弱點是什么？

P25 的大多數(shù)弱點都集中在背景噪聲上。聲碼器不是為火場噪聲設(shè)計的。事實上，一份美國消防局的報告稱，“P25聲碼器無法從高背景噪聲中區(qū)分出說話的聲音。” 像 PASS 裝置或電鋸這樣的響亮聲音會使它失靈。聲碼器無法分離語音。噪音變得無法辨認。這是一個大的安全問題。其他模擬設(shè)備沒有這個問題。

 

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò) (Mesh) 如何在建筑物中提供幫助？

隧道和建筑物會阻擋無線電信號。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)有助于解決這個問題。它使用自動信號中繼。每個對講機或節(jié)點都能夠定義路徑。如果信號被阻擋，系統(tǒng)會找到一條新路徑。這是一個自我修復的網(wǎng)絡(luò)。覆蓋范圍和穩(wěn)定性得到增強。它在復雜的配置中保持了強大的互連性。這使得網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)成為消防員全雙工通信的關(guān)鍵部分。

 

AES 加密是消防對講機的標準配置嗎？

AES 加密并非所有對講機的標準配置。但是，它在許多對講機上作為一種選項提供。它不是標準的，但非常重要。它加密語音和數(shù)據(jù)。這可以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和竊聽。許多高級別的公共安全對講機都支持它。但有必要對對講機進行編程以使用它。此編程對于敏感操作至關(guān)重要。

 

NFPA 1802 對講機標準涵蓋哪些內(nèi)容？

NFPA 1802 是一項新制定的標準。我們剛剛為新購買的裝備采用了 NFPA 1802。它為擬在危險區(qū)域使用的便攜式對講機提供了第一個最低要求。該標準涉及熱性能。它設(shè)定了最高加熱閾值。它還涉及人體工程學。這包括在戴著防護手套時使用對講機旋鈕。像大多數(shù)安全標準一樣，它旨在提高安全性。它不針對消防員全雙工通信的雙工類型。

 

結(jié)論

半雙工通信是危險的。PTT 延遲和受阻的 Mayday 呼叫會危及生命。這種升級對急救人員至關(guān)重要。通過消防員全雙工通信，您可以免提地持續(xù)通話，確保團隊安全。查看 G-NiceRF 提供的可靠模塊。訪問他們的網(wǎng)站了解其他出色的替代方案。